PARTE IINivel H

2016

2 Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

El texto que tienes en tus manos corresponde a un Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico y, como su nombre lo indica, su objetivo primordial consiste en que, a través de sus diferentes actividades, desarrolles las habilidades que necesitas para sumergirte en el fascinante mundo de las ciencias. En especial en la transición de la enseñanza básica a la enseñanza media, porque los desafíos científicos que se presentan en este proceso son significativos.

Las habilidades que se trabajan en este taller son las siguientes:• Observar fenómenos.• Plantearhipótesis.• Diseñarinvestigación.• Analizardatoscientíficos.• Comunicarresultadoscientíficos.

El Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, dirigido a estudiantes de 8° básico y de 1° medio, se divide en seis partes: la parte uno corresponde a una explicación teórica de las habilidades del pensamiento científico. Las siguientes partes (dos, tres, cuatro, cinco y seis) se refieren al desarrollo de cada habilidad en orden de complejidad creciente, con la finalidad de constituir un proceso cognitivo completo.

La metodología de trabajo que utilizarás está basada en el análisis de una serie deexperienciascientíficasparacadahabilidad.Apartirdelestudiodeellas,se realizarán las siguientes actividades: responder a preguntas, desarrollar la habilidad científica específica, animarse a ser un científico y finalmente completar la autoevaluación.Alfinalizarcadaparte,seproponeunasíntesisdelahabilidadconactividades pertinentes para verificar los aprendizajes que has realizado.

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Explicación de las Habilidades del Pensamiento CientíficoAcontinuaciónseexplicademaneradidácticaelsentidodecadahabilidadcientíficaylasestrategias que se deben llevar a cabo para implementarlas de manera significativa:

Habilidad

Observar fenómenos

Plantearhipótesis

Diseñarinvestigación

Analizardatoscientíficos

Comunicarresultados científicos

Significado/sentido

La observación es un aspecto fundamental para el aprendizaje de fenómenos, ya que los alumnos adquieren de manera activa información por medio de los sentidos, especialmente el de la vista. Este proceso es el primer paso de una investigación y se caracteriza por el asombro que provoca por la ciencia.

La hipótesis es una proposición aceptable que se formula a través de la recolección de información y datos, aunque no esté confirmada, sirve para responder de forma alternativa a un problema con base científica. Es el punto de enlace entre la teoría y la observación. Su importancia radica en que da rumbo a la investigación al sugerir los pasos y procedimientos que deben darse en la búsqueda del conocimiento.

El diseño de investigación es la propuesta de los pasos que verificarán y evaluarán la hipótesis, manipulando una o más variables para generar informaciónanalizable.Consisteenseñalarcontoda claridad y precisión el rumbo y la meta de la investigación. Entre los pasos se encuentra el aspecto experimental que le da sustento a esta habilidad del pensamiento científico.

El análisis de datos es una de las etapas más importantes del trabajo científico, porque se proyecta en las conclusiones.En ciencias, los datos pueden ser cualitativos o cuantitativos. No hay ciencia sin datos; no hay investigación científica sin interpretación de datos, estos se pueden presentar en esquemas, cuadros, gráficos, tablas, etcétera.

Los hombres de ciencia necesitan divulgar sus hallazgos; necesitan transmitir a otros lo que han hecho.Paraellosesimperativocomunicarlosresultados de su trabajo. Nadie trabaja aislado del resto de la comunidad científica.

Estrategias de implementación

� Identificar lo que se quiere estudiar.� Utilizar los sentidos, en especial el de la

vista.� Ser objetivo, tratando de abarcar todas

las dimensiones de lo observado.� Ser ordenado y detallista al registrar lo

observado.� Tener disciplina y rigurosidad.

� Reunir información.� Compararlainformación.� Darposiblesexplicaciones.� Escoger la explicación más probable y

formular una o más hipótesis.� Redactar en forma sencilla y clara. � Tener presente variables del fenómeno

a estudiar y los límites pertinentes.

� Escoger la experiencia científica que se va a utilizar para comprobar la hipótesis planteada.

� Aplicarlaevidenciacientífica.� Recolectar los datos de la evidencia

científica.� Ser metódico y cuidadoso en la

ejecución de los pasos del diseño.

� Recolectar los datos.� Identificar aquellos que son esenciales

para dar respuesta a la hipótesis planteada.

� Escoger la forma más adecuada para analizarlos: forma cualitativa o cuantitativa.

� Realizar el análisis lo más preciso posible y que permita obtener conclusiones concretas.

� La comunicación debe ser clara y precisa para no inducir a error.

� Se debe considerar a quién o quiénes será transmitida la información.

4 Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

Hipótesis de De Broglie sobre el comportamiento de la materiaLa primera teoría del átomo que incluye la cuantización de la energía fue la teoría propuesta por Niels Bohr (1885 - 1962), en la que el electrón de un átomo está restringido a desplazarse solamente por órbitas fijas y definidasconvaloresdeenergíacuantizados:como1,2,3,4,etcétera.Conel surgimiento de la teoría de Bohr, los científicos se cuestionaron, ¿por qué se restringe el electrón en una órbita fija? Y durante una década, ni el creador de la teoría tuvo una explicación lógica para ello.Posteriormenteen1924,elcientíficofrancésLouisdeBroglie(1892-1987),resolvióesteenigma, y propuso la siguiente hipótesis: “…Si las ondas luminosas se pueden comportar como un rayo de partículas (fotones), entonces quizás las partículas subatómicas, como los electrones, pueden poseer propiedades ondulatorias”.DeBrogliepostulóqueloselectrones,asícomootraspartículasmaterialesteníanuncomportamiento dual, es decir, actúan como onda y como partícula al mismo tiempo, pues cualquier partícula que tiene masa y que se mueve a cierta velocidad, podía comportarse ademáscomounaonda.ParapostularestapropiedaddelamateriaDeBrogliesebasóenlaexplicacióndelefectofotoeléctrico,quepocoanteshabíadadoAlbertEinsteinsugiriendolanaturaleza cuántica de la luz.Esta hipótesis se confirmó tres años después para los electrones, con la observación de los resultados del experimento de la doble rendija de Young en la difracción de electrones en dos investigaciones independientes. En la Universidad deAberdeen,Thomson,hijodeJosephThomsonpostulador del modelo atómico del budín de pasas, pasó un haz de electrones a través de una delgada placa de metal y observó los diferentes esquemas predichos.EnlosLaboratoriosBell,ClintonJosephDavissonyLesterHalbertGermerguiaronsuhaz a través de una celda cristalina. Todos estos científicos demostraron que los electrones poseen la propiedad característica de las ondas.

Habilidad del Pensamiento Científico: Plantear hipótesis.

área: Química

A. Responde en grupo las siguientes preguntas sobre la experiencia científica:

1. IndicadoscaracterísticasdelahipótesisplanteadaporDeBrogliesobreelcomportamientode la materia.

2. ¿Qué propone Bohr sobre el átomo y el electrón?3. ¿EnquesebasóDeBroglieparaplantearsuhipótesissobreelcomportamientodelos

electrones? Explica.4. DescribelaimagenqueexplicalahipótesisdeDeBroglie.

Imagen del fenómeno propuesto por De BrogliePARTÍCULAS ONDAS

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B. Desarrolla la habilidad científica:

5. ¿QuéideaspreviastuvoDeBrogliesobreel comportamiento del electrón en el átomo?

6. ¿QuéetapassiguióDeBrogliepara plantear la hipótesis sobre el comportamiento de la materia?

7. ¿DequémaneracontribuyólaevidenciacientíficaenlahipótesisdeDeBroglie?Argumenta.

8. ¿Qué importancia tiene la hipótesis planteadoporDeBroglie?

6 Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

C. ¡Anímate a ser un científico!“Acercándose a la hipótesis de De Broglie”

Porcedimiento: Colocaenlacubetaaguahastalamitad. Introduce en la cubeta los dos trozos de ladrillo, dejando una separación de 10 cm. entre ellos. Conlabandejaalotrolado,bateelaguaenformadeabanico,produciendomovimiento (pequeñas olas)

Observa qué sucede cuando las pequeñas olas pasan entre los ladrillos.

9. Anotalasobservacionesdelaexperiencia.

10. ¿Cuáleslafuncióndelosladrillosenlaexperiencia?Explica.

Materiales: Una cubeta de vidrio, dos trozos ladrillo de unos diez centímetros de largo,

una bandeja, agua.

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11. ¿Porquéesnecesarioagitarelagua?,¿quéefectosedesealograr?

12. ¿Qué sucede cuando el agua agitada pasa por el espacio que queda entre los ladrillos?

1. Observé lo que aconteció en la experiencia científica.

2.Anotélasobservacionesdemaneraclarayprecisa.

3. Respondí las preguntas a partir de las observaciones realizadas.

4.EntendíelsignificadodelahipótesisdeDeBroglie.

5. Realicé la relación entre la experiencia científica y las ideas planteadas por DeBroglie.

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

No

No

No

No

No

D. AutoevaluaciónEncierra en un círculo la opción que dé cuenta de tu actividad científica

13. ¿Qué conclusión se puede obtener a partir de esta experiencia?

8 Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

Los polisacáridos encargados de la reserva energética y la función estructuralLos polisacáridos son biomoléculas que se encuentran conformadas por la unión de una importante cantidad de monosacáridos, que son los azúcares más simples, más sencillos y que se caracterizan por no hidrolizarse, es decir, no se descomponen en otros compuestos.Entre las principales funciones que saben cumplir se destacan las de aportar reservas energéticas y asimismo estructurales, o sea , desarrollan estructuras orgánicas, almacenan energía y se erigen en protectores del organismo ante la aparición de determinados fenómenos.Alospolisacáridosselospuededistinguirenpolisacáridosdereserva(seocupandealmacenarel azúcar, fuente de energía) y polisacáridos estructurales (aquellos glúcidos que intervienen

en la construcción de estructuras orgánicas). Cabedestacarquealos polisacáridos se los incluye dentro del grupo conocido popularmente como hidratos de carbono, glúcidos o carbohidratos.

Habilidad del Pensamiento Científico: Plantear hipótesis.

área: Biología

A. Responde en grupo las siguientes preguntas sobre la experiencia científica:

1. Indica tres características del texto científico.2. ¿Qué son los polisacáridos?3. ¿Cuálessonsusprincipalesfunciones?4. ¿Qué significa que los polisacáridos no se hidrolizan? Explica.

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B. Desarrolla la habilidad científica:

5. Planteaunahipótesissobrelaimportancia de los polisacáridos.

6. ¿Qué relación hay entre la hipótesis planteada y las funciones de los polisacáridos?

7. ¿Cuálesladiferenciaentrelospolisacáridos de reserva y los estructurales?

8. Apartirdelahipótesisplanteada,señalauna conclusión sobre la importancia de los polisacáridos.

10 Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

C. ¡Anímate a ser un científico!“Reconocimiento de Polisacáridos en Alimentos”

Procedimiento: PreparaunaseriedeplacasdePetricondistintosalimentos. Añadeunaodosgotasdelugolsobreelalimento. Dejatranscurrirunminutoyobservarloqueocurre.

10. Apartirdelasobservaciones,planteaunahipótesissobreelreconocimientodelospolisacáridos en los alimentos.

Materiales: gotario, placasdePetri,Lugol,papas,embutido, habas, arroz, pan,

porotos.

9. Anotaloquehaocurridoenlasdistintasplacas.

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11. Realiza un cuadro resumen con las observaciones realizadas. Escoge un criterio para elaborar el cuadro.

12. ¿Qué polisacáridos se encuentran presentes en los alimentos analizados?

1. Observé lo que aconteció en la experiencia científica.

2.Anotélasobservacionesdemaneraclarayprecisa.

3. Respondí las preguntas a partir de las observaciones realizadas.

4. Entendí la importancia de los polisacáridos.

5. Realicé la relación entre la experiencia científica y el significado de los polisacáridos.

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

No

No

No

No

No

D. AutoevaluaciónEncierra en un círculo la opción que dé cuenta de tu actividad científica

13. ¿Qué conclusión puedes obtener a partir de la hipótesis planteada?

9 789568 874957

Las habilidades que se trabajan en este taller son:

• Observar fenómenos.• Plantear hipótesis.• Diseñar investigación. • Analizar datos científicos.• Comunicar resultados científicos.

contacto@ziemax.clChesterton 7745, Las Condes Fono: 222245608 - Santiago, Chile.